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清洗過程的廢物(wù)處理詳解

發布時間:2019-02-25 08:12
作者:格瑞戴西


由於清(qīng)洗過程(chéng)中使用許多(duō)化學品(pǐn),而且很多是有毒、有害(hài)或者易燃(rán)、易爆的危險品,所(suǒ)以在使用過程中,或者使用結束(shù)後,都(dōu)要對(duì)清洗液(yè)或清洗廢液加強(qiáng)管理,以保持清洗液的有效性,並防止和減少(shǎo)有毒有害清洗液或清洗廢液進入環境:同時,清洗過程(chéng)中也會產生大量廢棄(qì)固(gù)體和氣(qì)體,也要對此加強治理,以免造成環境汙染,對環境、人(rén)和生物體造成危害。


【清洗廢液的處(chù)理原則(zé)】

對化學(xué)清洗廢液的(de)處理(lǐ)應遵循以下原則:

(1)處(chù)理效果顯著(zhe)。經處理過的化學清洗廢(fèi)液必須達到排放標準方可排放(見表8-8)o

(2)對化學清洗廢液的處理要建(jiàn)立合理的處理係統,但係(xì)統結構和設備要盡量簡化,以壓縮投資。見圖8-3廢液處理係(xì)統和圖(tú)8-4焚燒係統。

圖8-3鹽酸廢(fèi)液處(chù)理係(xì)統

圖8-4焚燒係統

(3)處理費(fèi)用低廉,除盡量簡化處理係統及設備外,處理過程中消耗藥品價格要低。

(4)處理過程中可回(huí)收部分要(yào)盡量回收(shōu)。

(5)處理用(yòng)地麵積小(xiǎo)。

(6)處理(lǐ)原料易得。


【化學(xué)清洗廢液的處理方法】

化學(xué)清洗廢液的處理主要釆用物理方法和化(huà)學方法(fǎ)。物理方法包括沉(chén)澱法、物理吸附法等;化學方(fāng)法則采用化學試劑處(chù)理,降低廢液毒(dú)性(xìng),現(xiàn)將常見的化學清洗廢(fèi)液處理方法介(jiè)紹如下。


1.堿(jiǎn)洗廢液(yè)的處(chù)理方法

(1)堿性廢液的處理

堿洗結(jié)束時,廢(fèi)液中堿含量一般為0.5%〜5%,pH>9,堿性較強,一(yī)般處理(lǐ)采用中(zhōng)和法(fǎ)。

①將堿洗廢液與酸洗液相互(hù)中和,使pH達到6〜9。

②釆(biǎn)用投藥中和法(fǎ)。常釆用中和劑為工業用硫酸、鹽酸或硝酸。廢堿(jiǎn)液與酸反應如下:

NaOH+HCl→NaCl+H₂O

Na₂CO₃+H₂SO₄→Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑

Na₃PO₄+3HNO₃→3NaNO₃+H₃PO₄

中和各種堿(jiǎn)性廢液所需(xū)酸量見表8-9。

表8-9中和堿所需酸量

表格P519頁

(3)還可(kě)用煙道氣中和堿性廢液。利用(yòng)煙道氣(qì)中二氧化碳(tàn)和二氧化(huà)硫(liú)這兩種酸性氧化物(wù)進行中和(hé)。

堿性廢液的各(gè)種處理方法的(de)優缺點見表8-10。

表8-10堿性廢(fèi)液處(chù)理方法比較

表格P520頁

(2)油份的處理

堿洗廢液中(zhōng)的油主要以乳化(huà)油的狀態存在,這種油分散的粒徑很小,不易從廢液中(zhōng)除去,通常采用破乳一油水(shuǐ)分離一水質淨化的處理(lǐ)方法。

①破乳:破乳主(zhǔ)要用投加藥劑的辦(bàn)法破壞廢液中乳化膠體溶(róng)液的穩定性,使其凝固(gù)。常用的藥劑有氯化鈣、氯(lǜ)化鈉、氯化鎂等。為了使油珠(zhū)和其(qí)他懸浮物盡快地分離,並生成微小的凝絮,還需投加混(hún)凝劑或助(zhù)凝(níng)劑(jì),常用混(hún)凝劑或助(zhù)凝劑有:硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫(liú)酸亞鐵、三氯化鐵、活化矽酸、聚丙烯酰胺等。

②油水分離:通過破乳、凝聚處(chù)理,油(yóu)珠和雜質生成聚凝。然後通過物(wù)理的方法使油水分層,油泥刮出,達到油水分離效果。油水分離的方法有自然(rán)浮上、加壓浮上,電解浮(fú)上、凝聚(jù)沉澱和(hé)粗粒化等。

③水(shuǐ)質淨化:經破(pò)乳(rǔ)、油水分離後,水中(zhōng)油分、有機物、COD都大大降低,但水中還存在著微量的油和一些(xiē)水溶性表麵活性劑,可通過吸附、過濾除去。常用的吸附、過濾材料有活性炭、焦炭(tàn)、磺化媒、砂、聚丙烯纖維、丙烯(xī)腈等(děng)。

油分處理的工藝流程如圖8-5所(suǒ)示。

圖8-5藥劑破乳一電解氣浮一活性炭吸附治理裝置流程圖

表格(gé)P520頁

通過以上治理(lǐ)裝置處理的(de)堿洗廢液,可達到含油量小於10mg/L,COD降到100mg/L以下的效果(guǒ),符合排放標準。對於含油量小於100mg/L的堿洗廢液,僅經過(guò)砂(shā)過濾器即可達到排放標準。

對油分的處理裝置,目前國內還有其他類型,如藥劑破乳一加壓浮上一活性炭吸附;廢酸破乳一(yī)握聚沉澱一石灰中和以及(jí)超濾法等成套處理裝置。

(3)化學耗氧量(COD)的處(chù)理

堿洗廢(fèi)液的COD處理可參照(zhào)酸洗廢液COD處理。


2.酸洗廢(fèi)液(yè)的(de)處理方法

(1)酸性處理

酸(suān)洗結束後,廢液中酸含量一般(bān)為0.1%〜6%,pH<1,酸性很強。處理通常采用中和法。

①將酸洗廢液與堿洗廢液相互中和,使(shǐ)pH值(zhí)達6〜9。

②采用投藥中和法。常用中和劑有:純堿、燒堿、氨水、石灰(huī)乳、碳酸鈣等(děng)。中和反應如下:

HCl+NHQH→NH₄Cl+H₂O

H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O

2HNO₃+Na₂CO₃→2NaNO₃+H₂O+CO₂↑

2HF+Ca(OH)₂→CaF₂↓+2H₂O

H₃PO₄+3NaOH→Na₃PO₄+3H₂O

CH₃COOH+NaOH→CH₃COONa+H₂O

NH₂SO₃H+NaOH→Na(NH₂SO₃)+H₂O

中和各種酸性廢液(yè)所需堿(jiǎn)量見表8-11。

表8-11中(zhōng)和酸(suān)所消耗的堿量

表格P521頁

酸性廢液處理方法的優缺點見表8-12。

(2)化學(xué)耗氧(yǎng)量COD的處理

酸洗廢液的COD值較高,一般為500~50000mg/L高於排(pái)放標準(zhǔn),通常可采用焚燒法處理或(huò)氧(yǎng)化(huà)法處理。

①焚燒處理:這種處理方法適用電站鍋爐采用檸檬酸清洗後廢(fèi)液的處理。檸檬酸洗廢液(yè)pH=3.5〜4,COD=20000~50000mg/L。可將酸(suān)洗廢液(yè)與煤灰混合,排至灰場。

②氧(yǎng)化法:氧化法有空氣氧化、臭氧氧化和氧化劑氧化。

表8-12酸性廢液處理方法比較

表格P522頁

a.空氣氧化是將空氣通入廢液中,利(lì)用空氣中的氧氣進行氧化。由於空氣氧化的能力較弱,因此(cǐ)需(xū)相當長的時間才(cái)能起到降低COD的作用。

b.臭氧是一種強氧化劑。將臭氧通入廢液中,不(bú)僅有(yǒu)降低COD的作用,對殺菌、除酚、氰、鐵、錳(měng)等也有顯著效果。在處理過程中(zhōng),過量的臭氧易分解(jiě)為氧(yǎng),不產生二次汙(wū)染。目前國(guó)內已有商品臭氧發生器出售。用臭氧處理COD費(fèi)用較(jiào)高(gāo)。

c.氧化劑氧化是將雙氧水、氯氣、液(yè)氯、次氯酸或漂白粉等氧化劑投入廢液中,進行氧化處理。化(huà)學(xué)清洗廢液的COD處理采用此法較適宜。具體步驟如下:

(a)向廢液中投加雙氧水或次氯酸鈉,使其與廢液中的Fe²+作用,H₂O₂或NaClO的加(jiā)入量(liàng)按(àn)COD當量,並(bìng)稍過量。

(b)向(xiàng)廢液中投加中和劑,如燒堿、石灰乳等,調節pH=10〜12,然後通入(rù)壓縮(suō)空氣進行攪拌,使Fe²+全部氧化成為Fe³+。

(c)向(xiàng)廢液(yè)中(zhōng)投加凝聚劑並沉降上部澄清(qīng)液,使其COD降至300mg/L以下。

(d)繼續向廢液中投加過硫酸鞍[(NH₄)₂S₂O₈],投加量為1.2kg/m³,通入壓縮空氣攪拌,使其充分氧化,COD降至100mg/L以(yǐ)下。

(e)用鹽酸調(diào)pH=6〜9。

以上(shàng)處理步驟可用圖8-6表示。

圖8-6酸洗廢液COD的處理程序示意圖

表格P522頁

(3)其他(tā)有害物質處理

①氟離子(F-)

含氟廢液可釆取混凝沉澱法或吸附法來進行處理。其(qí)中,混凝沉澱(diàn)法比較普遍。根據所用藥劑不同,又可分為石灰法、石灰-鋁(lǚ)鹽法、石灰-磷酸鹽法等。

a.石灰法:將石灰粉(CaO)或(huò)石灰乳與含氟廢液混合,反應式為:

CaO+2HF→CaF₂↓+H₂O

Ca(OH)₂+2HF→CaF₂↓+H₂0

石(shí)灰的理論加入(rù)量為氟含(hán)量的(de)1.4倍,實際加入量應為氟含量的2〜2.2倍,石灰(huī)中CaO的含(hán)量應大於30%。為了(le)提高降氟效率,在石灰法處理的同時投加氯化鈣。堿性條件(jiàn)下(xià)可(kě)取得更好的效果。

b.石灰(huī)-鋁鹽法:向廢液中投加石(shí)灰乳,調pH值6〜7.5,然後投加硫酸鋁或聚合氯化鋁,生成氫氧化鋁(lǚ)絮凝體(tǐ),吸附水中氟化鈣(gài)結晶及氟離子,沉澱後除去,其除氟(fú)效(xiào)果與投加鋁鹽量成正比。例如,某廠氫氟(fú)酸酸洗廢液含氟63.5g/L投加石灰98~120g/L反應45min後,出水含氟為17.4~10.4mg/L,再投加硫酸鋁0.2~2g/L,3min後出水氟含量4〜2.2mg/L。

c.石灰-磷酸鹽法:向廢液中投加(jiā)磷酸鹽,使之與氟生成難溶(róng)的磷石灰(huī)石沉澱,予以除去:

3H₂PO₄-+5Ca²++6OH-+F-→Ca₅F(PO₄)₃↓+6H₂O

常用的磷酸鹽有磷酸二氫鈉(nà)、六(liù)偏磷酸鈉、過磷(lín)酸鈣等。經磷酸鹽處理的廢(fèi)液(yè),再經投加石灰處理,可使氟含量更低。

上述各種處理方(fāng)法中,石灰法處理費用最低。

②重金屬離子

含(hán)重金屬離子廢液處理方法很多,常用的有氫氧化物沉澱法,硫化物沉澱法、氧化(huà)還原法、離子交換法(fǎ)等。其中以氫氧化物沉澱法(fǎ)的使用最為普遍。

氫氧化物沉澱法是向含重金屬(shǔ)離子的廢液中投加堿性沉澱劑(如石灰、燒堿、純堿等(děng)),使(shǐ)金屬離子與OH-反應,生成難溶的(de)金屬氫氧(yǎng)化物沉澱,然後予(yǔ)以(yǐ)分(fèn)離。酸洗廢液中的鐵離子、銅離子等(děng)均(jun1)可用此法處理。

Fe²++2OH-→Fe(OH)₂↓

Fe³++3OH-→Fe(OH)₃↓

Cu²++2OH-→Cu(OH)₂↓

氫氧化物沉(chén)澱法處理含重金屬離子廢液,是調整、控製pH值的方法,由於影響因素較多,應注意兩性金屬氫(qīng)氧化物,如氫氧化銅等,在高pH值下生成(chéng)輕基絡合物(wù),出(chū)現返溶現象。

(4)鹽酸廢液的處理(lǐ)

鹽酸廢液中含有洗垢時溶(róng)入的鈣、鎂、鐵、銅等離子,有過剩的酸,廢液中的氯離子含量高,往往含有較高的懸浮物,並帶有顏色。有的(de)緩蝕劑(jì)毒性較高,有的有異味。清洗廢液含鐵量高時也有不愉快的氣味。

①使用烏洛托品等無害緩蝕劑的廢液處(chù)理

如果所(suǒ)選用的緩蝕劑無毒、無害,則(zé)應澄清,中和後排放。碳酸鹽垢的清洗就屬於此類。

通常是在中和水(shuǐ)池和中(zhōng)和(hé)水箱中進行中和反應。高參數火電廠都有中和再生廢液的(de)中和池,可用它進行中(zhōng)和處理。

如果進行堿處理或者用堿液進行鈍化處理,可將其收入中和水池中,代替中和(hé)劑中和酸(suān)洗(xǐ)廢液。如果酸洗中(zhōng)廢堿液不夠用,可用石(shí)灰乳中和(hé)。石灰乳轉化為氯化鈣,不增加排水濁度。

利用壓縮空氣攪動混合,可使亞鐵離子氧化,在鐵離子的催(cuī)化下(xià),聯氨也(yě)可分解。在中和過程中所(suǒ)轉化的三價鐵離子可以氫氧化鐵形式沉(chén)澱出來,使廢液變得澄清,並(bìng)去掉異味。

不可采取稀釋(shì)排放(fàng)的(de)做法處(chù)置酸洗廢液。這(zhè)種做法,既不符合《中華人(rén)民共和國水法》規定的節約用水精神,又不符合我國環(huán)境質量總(zǒng)量控製的原則

②含有汙染物質的廢液處理

高壓鍋爐的垢中常含銅,尤(yóu)其是鐵銅中銅的含量往往較高。因此對含銅離子的廢液應監測銅(tóng)離子含量。如果超過規定可采取沉澱法消除。具體(tǐ)做法是,在中和酸洗廢液時,先使其pH值超過10,此(cǐ)時銅離子將以氫氧(yǎng)化銅的形式沉澱,剩餘銅離子(zǐ)的理論含量<0.1mg/L,可滿足排放標(biāo)準。再用酸中和至9以下,應緩慢投加,防止氫氧化銅部分溶解。排放液pH不宜低於8。

如非必要,盡量不采用加氟化氫錢的方法助溶鐵(tiě)垢,對於少量矽酸鹽(yán)盡量釆用堿處理轉化溶解。如果投加氟化物,則應使排水(shuǐ)氟離子合格。其(qí)處理方法(fǎ)同使用(yòng)氫氟酸清洗的(de)處理方法。

向(xiàng)重點保護水域及一般(bān)保護水域排(pái)放的清洗廢液,必須使氨、氮合格。換算(suàn)為氨時,其(qí)最(zuì)大允許含量(現有企業(yè)的二(èr)級排(pái)放標準)為≤48.5mg/L。如(rú)果是排入有二級塵物處理的城鎮下水道,可不(bú)限製,但是如果(guǒ)是不(bú)進行二級汙水處理的下水(shuǐ)道,其氨的含量仍需低(dī)於48.5mg/L。因此應(yīng)盡量避免在有限製之處使用氨水;如果(guǒ)使用應進行分(fèn)解(jiě)處理。具(jù)體處理方法可參(cān)照亞硝酸根分解中的方法。

使用含有苯胺類的緩蝕劑及使用帶有陰離子合成洗滌劑的除油(yóu)緩蝕劑時,必須限製用量,使這兩(liǎng)項在廢液中的含量均滿足排放要求,否則應盡量不選用。

(5)硝酸酸洗及含氨廢水處(chù)理方法

硝酸溶垢能(néng)力超過鹽酸(suān),酸洗廢液中(zhōng)鐵離子濃度很高。硝酸(suān)根在廢液中的(de)濃度也可達10000mg/L以上,這使(shǐ)得廢水中氨氮含量很高,氨氮性廢水處理難度很大,處理方法一般分(fèn)為三類:化學法、物理化學法和生物法。

①化學法

a.濕式催化氧化法:主要反應機理是經催化反應,使汙水中的氨氮、有機物經氧化分解(jiě),最(zuì)終生成N₂、CO₂等(děng),從(cóng)而從水中除去。

b.折點加(jiā)氯法:通過(guò)向水中加入足夠量的氯,使氨(ān)氮轉化為氮氣並(bìng)從水中除去。

②物理化學法

a.調(diào)節汙(wū)水pH值,將(jiāng)汙(wū)水中的NH₄+轉化為遊離氨,然後通入蒸氣或空氣進行汽提(tí),將汙水中的氨轉(zhuǎn)入氣相,從水中除去。

b.離子交換(huàn)法通常在工業上采用廉價的天(tiān)然離子交(jiāo)換物質沸石進行脫氮。沸石經活化處理後,具有較高的陰離子交換容量及對(duì)NH₄+離(lí)子的選擇性吸附(fù)性能。

③生物法

a.硝化(huà)一(yī)反硝化法:在自養菌的作用下,使氨氮(dàn)硝化生化硝酸鹽,然後在異養菌(jun1)的作用下進(jìn)行反硝化,使硝酸鹽還原成氣態氮除去。

b.生物塘法(fǎ)利用人工或天然水塘中生長的微生物、藻類和水(shuǐ)生植物(wù)(如鳳眼蓮(lián))對汙水中的(de)氮進行處理。

這些處理方法不是清洗現場都能做到的,必須有成套(tào)的設備(bèi)並有較高的技術。

(6)磷酸清洗廢液(yè)處理方(fāng)法

磷酸主要用於(yú)清(qīng)洗和漂洗以鐵為主的附著物(wù),次磷酸與磷酸配合使用對清洗鐵垢效果更好,它們對(duì)水體的汙染也表現在使水體富營養化(huà)。次磷酸還原能力強,排入(rù)水體後可使水缺氧,而《漁業水(shuǐ)質標準》規定水中溶氧量在每天24h中必須有16h以上大於5mg/L,其餘8h中任何時(shí)刻含氧量不得小於3mg/L。

現場簡易的處理方法是先(xiān)利用過量的石灰(huī)水或氫氧化鈉中(zhōng)和處理,使磷酸根離子沉澱生成磷酸鈣,沉澱處理之後水中磷酸根離子基本可以達到(dào)排放標(biāo)準要求。

(7)其他清(qīng)洗方法的廢液處理

①檸(níng)檬(méng)酸清(qīng)洗廢液(yè)的處理

檸檬酸清洗廢(fèi)液所含的汙染物質是(shì)其自身的化學耗氧量、緩蝕劑帶入(rù)的汙染物(wù)質及清洗下的鐵與銅。清洗液的pH較低,也不符合排放標準。

檸檬酸是相當穩定的有機酸,酸是有機物氧化的最後產物,因此常規的氧(yǎng)化方法不能使其分解破壞。但是它可在高溫下氧化分解(燃燒):

2C₃H₄OH(COOH)₃+9O₂→12CO₂↑+8H₂O↑

在(zài)上述(shù)燃燒反應中每kg碳生成(chéng)二(èr)氧化碳可(kě)放出34MJ熱量(liàng);每kg氫生成水可放出143MJ熱量。但是由於酸洗廢液(yè)中水(shuǐ)占95%以上,每kg常溫的水吸收(shōu)的蒸發熱為2.45MJ。實際上將檸檬酸清洗廢液直接加熱到高溫燃燒時,要吸收熱量。

當將檸檬(méng)酸清洗廢液通過專用的燃燒器在鍋爐爐膛中燃(rán)燒(shāo)分解時,其(qí)中所含的緩蝕劑(jì)也可隨之分解,鐵、銅等轉變為氧化物進入(rù)飛灰及爐渣(zhā)中。在70年(nián)代(dài),對少量含油汙水也曾(céng)采用過摻入燃料中或用專用燃燒器(噴燃器)燃燒。

由於燃(rán)燒器多不耐酸,因此應調節檸檬酸清洗廢液,使其pH為7~8(或6〜9)。然後用專用噴燃器霧化後送(sòng)入爐膛隨煤粉一起燃燒。

以670t/h鍋爐為例,以2~4t/h流量摻燒,不會影響燃燒(shāo)。由於水分吸熱,相當於燃料(liào)的低位發熱量降(jiàng)低,在摻燒的(de)短時間內使煤耗稍有增加。

如(rú)果燃煤(méi)的水分(fèn)較低,電廠地區幹燥多風,也可把(bǎ)中和後的檸檬酸清洗(xǐ)廢(fèi)液作為防揚(yáng)塵用水(或摻入防揚塵水中),隨燃煤一起燃燒(shāo)。

②氫氟酸清(qīng)洗廢液的處理(lǐ)

除了該清洗液pH低,不符合排放規定外,氫氟酸(suān)清洗(xǐ)廢液(yè)的主要問題是氟離(lí)子含量過高。

用石灰乳使過量的氫氟酸沉澱為氟化鈣是最廉價、有效的處理方法:

2HF+Ca(OH)₂→CaF₂↓+2H₂O

但(dàn)是該處理(lǐ)方法(fǎ)存在的問題是,難以保證排水氟離子低於10mg/L,而且所生成的氟化鈣成為固體(tǐ)廢棄物(廢渣),它將在相當長的時間內溶出氟離子,可(kě)使溶浸出的氟離子超過5mg/L。如果(guǒ)火電廠地區為高氟區,則此問題更為敏感(gǎn)突出。

為使排放的氫氟(fú)酸清洗廢液中氟離子(zǐ)被徹底地除去,應按照質量作用(yòng)定律,使用過量的沉澱劑,並在專用的沉澱池中充分混合攪拌。所用的沉澱池與溝道應經過防滲(shèn)處(chù)理,不可在砂土地上直接挖坑處理廢液。用於配製石灰乳的石灰應是粉狀,氧化鈣含(hán)量應在85%以上。

氫氟酸廢(fèi)液處理所生成的氟化鈣難於處理。在幹旱少雨、地下水位低的(de)地區,可送入儲灰場中隨粉(fěn)煤廠被覆土處置(zhì),由於灰場已考慮了防滲(shèn)及灰中氟化物的影響,可不構成對地下水(shuǐ)的汙(wū)染。在濕熱多雨(yǔ)、地下水位高的地區,不宜采(cǎi)用氫氟酸清(qīng)洗。例如,在承接湘東南某電廠670t/h鍋爐啟動(dòng)酸(suān)洗時,建(jiàn)設單位要求(qiú)用氫氟酸(suān)對全爐整體清洗。考慮到該(gāi)電廠地處水(shuǐ)網地(dì)帶,氟離子及(jí)氟化鈣將對地表(biǎo)水、地下水構成嚴(yán)重汙染,鑒於該爐過熱器(qì)管鏽蝕輕微,征(zhēng)得建設單位與業主的同意,得(dé)到部基建司的支持,變更原定的氫氟酸整體清洗為僅用鹽酸清洗(xǐ)鍋(guō)爐本體,清洗費用(yòng)大幅度下降,工期有所縮短,未造成(chéng)環境汙染。

③EDTA鈉(nà)鹽清洗廢液的處理

EDTA鈉鹽清洗集熔融清洗和鈍化為一體,處理其清洗廢液,也就是處理全部的(de)清洗廢液EDTA是昂貴的藥劑,需從廢液中定量將其(qí)回收。因此(cǐ)其廢液(yè)的(de)化學(xué)耗氧量(liàng)可(kě)合格。但是,回收EDTA後的(de)廢液pH低於1,而且含有聯氨,應(yīng)將(jiāng)廢液中和並投加氧化劑破壞殘留的聯氨。

進行EDTA清洗時,通常都有容積相當大的廢液回收箱,可用於進行中和(hé)和(hé)降(jiàng)解(jiě)聯氨的處理。向廢液中加入氫氧化鈉調節pH到7以上,按照(zhào)剩餘聯氨含量,按下(xià)式投加略有(yǒu)過(guò)量的過氧(yǎng)化氫(雙氧水)或次氯酸鈉,使聯氨分解,此反應可迅速完成:

N₂H₄+2H₂O→N₂+4H₂O

N₂H₄+2NaClO→N₂+2NaCl+2H₂O

④甲酸與疑(yí)基乙酸清洗廢液的(de)處理

有機混酸清洗廢液除pH低外,化學耗氧量也(yě)高。如果不(bú)是中和後排入有二級(jí)汙水(shuǐ)處理的城鎮下水道,也應仿照檸(níng)檬酸清洗廢液將其摻入燃煤中燃燒。它們(men)都是碳氫化合物,自身具有一定的燃燒熱,如果用專用燃(rán)燒(shāo)器霧化燃燒,將吸(xī)取燃煤少量熱(rè)值;如果(guǒ)用作防止煤場揚塵的噴灑用水,則實際上是增(zēng)加燃煤熱量。


3.鈍化廢液的處理方法(fǎ)

(1)亞硝(xiāo)酸鈉的處理

鈍(dùn)化廢液中亞(yà)硝酸鈉的處理方法較多,分別有(yǒu)氯化鞍法、次氯(lǜ)酸鈣法、尿素法、氨基(jī)磺(huáng)酸法。

①氯化技處理法

將氯化銨投入廢液中,與亞(yà)硝酸鈉反應:

NH₄C1+NaNO₂→NaCl+N₂↑+H2O

氯化銨的加(jiā)入量應(yīng)為亞硝酸鈉含量的3~4倍,為了加快反應速度,防止亞(yà)硝酸鈉(nà)在(zài)低pH值時分(fèn)解造成二次汙染,可向廢液中(zhōng)通入蒸氣,維(wéi)持(chí)溫度70〜80°C,控製pH值在5〜9。

②次氯酸鈣處理法:

將次氯酸鈣加入廢液中,與亞硝酸(suān)鈉反應

Ca(ClO)₂+FNaNO₂→CaCl₂+NaNO₃

次氯酸鈣的(de)投加量(liàng)為亞硝酸鈉(nà)的2.6倍,處理在常溫進行,通入壓縮空氣攪(jiǎo)拌效果更佳。

③尿(niào)素分解法

尿素經鹽酸酸化後投入廢(fèi)液中,與亞硝酸鈉反應:

CO(NH₂)₂+2HCl+2NaNO₂→2NaCl+2N₂↑+CO₂↑+H₂O

尿素(sù)投加量(liàng)為每kg亞硝酸鈉投加尿素0.45kg。

④氨基磺酸處理法

將氨基磺酸投入廢(fèi)液中,與亞硝酸反應:

NH₄SO₃H+NaNO₂→NaHSO4+N₂↑+H₂O

氨基磺酸的投加量為亞硝酸鈉含量的1.41倍,處理可在常溫下進行。

(2)聯氨廢液的處理

①次(cì)氯酸鈉分解法

聯氨廢液可通過投加次氯酸鈉進行處理:

2NaClO+N₂H₄→NaCl+N₂↑+2H₂O

聯氨與次氯酸鈉反應僅需10min即可,分解出氮氣,不產生COD和氮的殘留。次氯酸(suān)鈉投加(jiā)量為聯氨含量的4.7倍。

②臭(chòu)氧氧化法

向聯氨廢(fèi)液(yè)中通入臭氧(yǎng),使之(zhī)反應:

2O₃+3N₂H₄→3N₂↑+6H₂O

反應(yīng)時不需調(diào)pH值,聯氨濃度隨(suí)反應(yīng)時間變化。此法處理,不(bú)需投加其他藥劑,但(dàn)時間較長,約3h。

(3)鉻化液處理——水合肼(jǐng)還原法

水合肼還原輅在酸性(xìng)條件下進行

公式P527頁

2Cr₂O₇²-+3N₂H5++13H+→4Cr³++14H₂O+2N₂↑

還原完全後加入堿,沉(chén)澱出Cr(OH)₃

Cr³++3OH-→Cr(OH)₃↓

此法可直(zhí)接在槽(cáo)內進行,操作方便(biàn)、效果好、費用(yòng)低。

(4)其他鈍化液的處理

除亞硝酸鈉(nà)、聯氨外,以純堿(jiǎn)、燒堿、磷酸鹽作鈍化劑,其溶液可按堿性(xìng)廢液處理。中和(hé)至pH值6~9即可(kě)。

其他化學清洗各階段的衝(chōng)洗水、中和液可根據其酸、堿性條件,分別參照堿洗、酸洗廢液的處理方法進行。


4.氟氯有機溶劑(ODS)淸(qīng)洗廢液處理方法

利用(yòng)氯代姪類(如三氯乙烯)清洗重油汙的機械(xiè)零件,清洗能力高,並且能重複使用,所以(yǐ)成本相對低。使用它清洗主要消耗是其(qí)氣體(tǐ)的(de)揮發。氯(lǜ)代桂類蒸氣(qì)存在於空氣中,不(bú)僅(jǐn)浪費溶劑,而(ér)且超過了允許濃度還會引(yǐn)起公害,所以(yǐ)氯代(dài)坯(pī)類蒸氣的淨化與再(zài)生是個重要的問題(tí)。這裏介紹(shào)的是一種活性炭式(shì)三氯(lǜ)乙烯蒸氣淨化與再生的方法。此方法是利用活性炭的吸附性能,將三氯乙烯蒸氣吸附其上(shàng),與此(cǐ)同時,活性炭又(yòu)具有疏水性,因其不吸附水蒸氣,所以對吸附有三氯(lǜ)乙烯的活性炭用水蒸氣加(jiā)熱,可使被吸附的氣體解吸,對解吸的三氯乙烯氣體冷(lěng)卻後可重複使用。

氟氯係有機溶劑最大(dà)的特點(diǎn)是沸點較低,一般(bān)溫度(dù)下不燃不爆,不溶於水,極易釆(biǎn)用蒸館方法進行回收再利用(yòng),蒸餾釜殘餘物也可以混入固體(tǐ)燃料進(jìn)行焚燒處理。


5.國家有關汙水排放的法規

(1)環(huán)境保護法摘要

環境保護法(fǎ)規(guī)是國家環境保護(hù)方針政策的體現,是加強環境管(guǎn)理(lǐ)、控(kòng)製汙染(rǎn)和促進汙染治(zhì)理的主要依據。《中華人民共和國(guó)環境保護法》是(shì)各種環(huán)保法規(guī)的(de)依據,該法規定“排(pái)放汙水必須符合國家規定的標準”,“嚴禁使用滲坑、裂隙、溶(róng)洞或稀釋辦法排放有毒有害廢水”。前者是為了防止地表水(shuǐ)汙染,後(hòu)者(zhě)為了保護地下水不受汙染。《中華人民共和(hé)國水汙染防治法》明確規定,“禁止(zhǐ)向(xiàng)水體排放(fàng)油類(lèi)、酸液、堿液或者劇毒廢液”。該法還(hái)規定,“省、自治區、直轄市人民政(zhèng)府對執行國家汙染物排放標(biāo)準不能保證達到水環境質量標(biāo)準的水體,可以製訂(dìng)嚴於(yú)國家汙染物排(pái)放標準的地方汙染物排放標準”;“凡是向已有地方(fāng)汙染物排放標準的水體排放汙染物的,應當執行地方汙染物排放標準”。

為落實水汙(wū)染防治法,國務院環境保護委(wěi)員會規定:流(liú)經城市的主要江河段水質達到地表水三級(jí)標準;城市地下水符合飲用水源水(shuǐ)質標準;湖泊、水庫按功能要求(qiú)分別達到規定的灌溉用水、漁業和飲用水源水質標準;近(jìn)海(hǎi)海域達到國家規(guī)定的海水水質標準。這就是汙水排放和治理的目(mù)標。

(2)各類水質(zhì)標準及排放標準

①生活飲用水衛生標準(GB5749-85)

該標準分為四類指(zhǐ)標共35項。第一類是感官性狀和一般化學指標,共15項;第二類(lèi)是(shì)毒理(lǐ)學指標,共15項;第三類是細菌學指標,共3項;第四類是放射性指標,共2項。與酸洗有關(guān)的主要(yào)是前兩類(lèi)。在感官性狀和一般化學指標中(zhōng)規定:色度不超過15°,渾濁度不超過3°,無異臭、異味和肉眼可見物,pH=6.5〜8.5,總硬度(dù)≤450mg/L(碳酸鈣),Fe<0.3mg/L,銅<1mg/L,陰離子(zǐ)合成洗滌劑<0.3mg/L,氯離子<250mg/L,溶解固形物(wù)<1000mg/L:在毒理學指標中氟化物<1mg/L,硝酸(suān)鹽(以氮計)<20mg/L。

②地麵水環境質量標(biāo)準(GB3838-88)

地麵水質量分為三級,第一級水(shuǐ)質良好,宜作各種用途的良好水源(yuán);第二級水質較好,相當於GB5749-85和GB11607-89規定的生活飲用水及漁業水質標準,這是希望(wàng)排水(shuǐ)達到的標準;第三級水(shuǐ)質尚可,是防止(zhǐ)地麵水汙染而規定的最(zuì)低水質要求(qiú),如果排水進入地麵水中,必須達此要求。該標準共有20項(xiàng)指標,與(yǔ)化學清洗有關(guān)的指標為:pH為(wéi)6.5〜8.5;溶解(jiě)氧二級≥6mg/L,三級≥4mg/L;CODmn一級≤4mg/L,三(sān)級≤6mg/L;石油類二級≤0.3mg/L,三(sān)級≤0.5mg/L;總磷(lín)≤0.1mg/L;總氮≤1mg/L。

③農田(tián)灌溉水質標(biāo)準(GB5084-92)

農田灌(guàn)溉水質分為兩(liǎng)類23項,與化學清洗有關的是(shì)pH=5.5〜8.5,含(hán)鹽量≤2000mg/L,氯化物(wù)≤200〜300mg/L,氟化物一類≤2〜3mg/L;二類≤3〜4mg/L,石油類≤5〜10mg/L,銅≤3mg/L。

④漁業水質標(biāo)準(GB11607-89)

該標準(zhǔn)共34項指標,與化學清洗關係較密切的是:pH值淡(dàn)水6.5〜8.5,海水(shuǐ)7.0〜8.5;BOD₅(五日生化需氧量(liàng))≤5mg/L,冰封期≤3mg/L;溶解氧24h中,16h以(yǐ)上>5mg/L,其餘任(rèn)何時候不得低於(yú)3mg/L;銅<0.01mg/L;硫化物V0.2mg/L;氟化物(wù)<1mg/L;石(shí)油類<0.05mg/L;苯胺<0.4mg/L;水合肼<0.01mg/L。

⑤海水(shuǐ)水質標準(GB3097-82)

海水(shuǐ)按用途分為(wéi)三類,第一類適於保護海洋生物資源和人類安全利用(如漁業、養殖、製鹽、淡化等);第二類適於浴場及遊覽;第三類(lèi)用於一般工(gōng)業用水,共25項指標。與化學(xué)清洗有關的指標是人為造成的懸浮物含量增加分別低於10mg/L、50mg/L和150mg/L;pH值分別為7.5〜8.4、7.3〜8.8和6.5〜9.0;化學耗氧量分別小於3mg/L、4mg/L和5mg/L;溶解氧分別(bié)大於(yú)5mg/L、4mg/L和3mg/L;銅分別小於0.01mg/L、0.1mg/L和0.1mg/L;油(yóu)類(lèi)含量分另(lìng)!1小於0.05mg/L、0.1mg/L和0.5mg/L;無機氮(dàn)分(fèn)別小於0.1mg/L、0.2mg/L和(hé)0.3mg/L;無機磷分別(bié)小於0.015mg/L、0.03mg/L和(hé)0.045mg/L。

⑥地下水質量標準(GB14848-93)

地(dì)下水質分(fèn)為五類,一類、二(èr)類適於各種用途,三類可供(gòng)飲用,四類可(kě)供農用,五類不能飲用。共有39項指標,其標(biāo)準與(yǔ)所列功能的水質相(xiàng)對應。通常排水應滿足四類標準,以免(miǎn)下滲影響地下水質。

⑦汙水綜合排放標準(GB8978-88)

該標準按汙(wū)水排向分為三級標準,一級為重點保護水域,二級為一般保護水域,三級為城鎮下水(shuǐ)道並(bìng)進入二級汙水處理廠。按汙染物性質分為二類,一類為(wéi)毒物共(gòng)9項;二類為有害物質共20項,其中pH值、懸浮物、化學需氧量CODcr石油類、氨氮、氟化物、磷酸鹽、苯胺類(lèi)、陰離子合成洗滌劑LAS、銅離子等10項與(yǔ)清洗劑、緩蝕劑和鈍化劑有關。


【清洗(xǐ)產生的固體廢物處理方法】

化學清洗後或多或少會產生一些固(gù)體廢物,其數量和種類因清洗對(duì)象不同而有較大差別。對(duì)固體(tǐ)廢物進行處理,主要是釆取一定(dìng)的方法和手段,使(shǐ)其化學或生物特性(xìng)、組成發生改變,達到“無害化”、“減量化”和'‘資源化”的目的。主要(yào)的處理技術有(yǒu)以(yǐ)下幾種(zhǒng)。


1.預處理技術

固體廢物預處理是指采用物理、化學(xué)或生物方法,將固體廢物轉變(biàn)成便於運輸、貯(zhù)存、回收利用和處置的形態。預處理技術主要(yào)有壓實、破碎(suì)、脫水、分選和固(gù)化等,下麵(miàn)分別(bié)介紹。

(1)壓實技術:固體廢物的壓實是減少表觀體積,提高運輸與(yǔ)管理效率的(de)一種操作技術。當對固體廢物實施壓實技術操作時。壓力增大,孔隙率減少,表觀體積隨之減小,相應容重(chóng)增大。壓實技術在國外較(jiào)普遍,中國僅在有限領域內使用。

(2)破碎技術:固體廢物破碎過程是減少其顆粒尺寸,使之質地均勻(yún),從而降低孔隙率(lǜ)、增大(dà)容量的過程。

(3)脫水技術:固體廢物的脫(tuō)水問題常見(jiàn)於汙泥處理,以及類似於汙泥含水率的其他固體(tǐ)廢物。凡含水率超過90%的固體廢物,必須先脫(tuō)水減容,以便於包裝與運輸。脫水方法有機械脫水與固定床自然幹化脫水兩類。

(4)分選技術:固體廢物分選的目的是將各種有用資源采用人工或機械的方法分門(mén)別類地分離開來,回用於不(bú)同(tóng)的生產(chǎn)中。分選方法很多,其中手工拉選法是在各國最早釆用的方法,適用(yòng)於廢物產源地、收(shōu)集站、處(chù)理中心、轉運站或處置場。工業上常用的分選技術(shù)有風力(lì)分選(xuǎn)技(jì)術、磁力分選(xuǎn)技術和篩分技術。還有一些(xiē)其他分選技術,如慣性(xìng)分選。浮選、淘(táo)汰分選、靜電分選等,也不時地用於固體廢物(wù)處理中。

(5)固化技(jì)術:固化處理是利(lì)用物理或化學方法將有害固體廢物固定或包容在惰性固體基質內,使之呈現化學穩定性或密封性的一種無害化處理方法。固化後的產物應具有(yǒu)良好的機械性能(néng)、抗浸(jìn)出、抗濕、抗凍(dòng)和抗(kàng)融等特性。當前較成熟的固化方法有水泥固化、石灰固化、熱塑性材料固化、有機聚合物固化、自膠結固化和玻璃固化。


2.化學處理技術

化學處理法是(shì)通過化學反(fǎn)應(yīng)使固體廢(fèi)物變成安全和穩定(dìng)的物質,使廢物的危害性降到盡可能低的水平。此法往往用於有毒、有害的固(gù)體廢物(wù)處(chù)理,屬於一種無害化處理技術。通常化學處理法不是固體廢物的最終處置(zhì),往往與濃縮、脫(tuō)水、幹燥等後續操作聯用,從而達到最終處置的目的。其包括以(yǐ)下幾(jǐ)種方法。

(1)中和(hé)法(fǎ):呈強酸性或強堿(jiǎn)性的廢棄物(wù),除(chú)本身造成土壤酸、堿化外,往往會與其他廢物反應,產生有害物質,造成進一步汙染。因此在(zài)處理前(qián),其pH值宜事先中和到適當的範圍(wéi)內(nèi)。中和酸性廢棄(qì)物可用氫氧化鈉、熟石灰、生石灰等(děng);中和(hé)堿性廢棄物則通常采用硫酸。

(2)氧化還原法:通過氧化(huà)或還原反應,將固體廢棄物中可以發生(shēng)價態變化的(de)某些有毒(dú)、有害成分轉化成為無毒或低毒,且(qiě)具有化學穩定性的成分,以便無害化處置或進行資源回收。

(3)水解法:利用某(mǒu)些化學物質的水解作用將其轉化為低毒或無毒、化學成(chéng)分穩定的物質(zhì)的一種處理方法。主要用於含有(yǒu)機磷、腮類化合物等的固體廢物及二硫服類殺菌劑的無害化處理。


3.焚燒處理技術

利用高溫熱分(fèn)解(jiě)的方法,經氧(yǎng)化使(shǐ)固體廢物變成體積較小、毒性較小的物質,稱為固體廢物的焚燒(shāo)處理。固體廢物經過焚燒,體積一般可減少80%〜90%。一些有害(hài)固體廢物通過焚燒,可以破壞其組成結構或殺死病原菌,達到解毒(dú)、除害的目的。盡管某些無機物也可以受熱分解,但焚燒法隻適用於有機固體廢物的處理,是化工行業經常采用的一(yī)種方法。由於有機廢物中可能含有硫、鹵素、磷、無機鹽等,在焚燒過程中將生成有毒氣體及灰塵等,造成二(èr)次汙(wū)染,而且投資和運(yùn)行管理費(fèi)用也較高(gāo)。


4.熱解處理技術

由於大多數有機化合物具有熱不穩定性,因此當其置於無氧或缺氧的高溫(wēn)條件下(xià),在分解與(yǔ)縮合的共同作用下,這類有機物將發生裂解,轉化為分(fèn)子量(liàng)較小的氣態、液態或固態組分。有機物在這一(yī)條件下的化學轉(zhuǎn)化過程稱為熱解。熱解處理技術就(jiù)是(shì)利用有機廢物的這種特性,在高溫無氧或缺氧的條(tiáo)件下進行無害(hài)化處理的一種方法。

熱解法與焚燒法(fǎ)相(xiàng)比是完全不同的兩(liǎng)個過程(chéng)。焚燒放熱,可(kě)以回收利用這部分熱量,而熱解是吸熱的。焚燒的產物主要(yào)是二氧化碳和水(shuǐ),無利用價值;而(ér)熱解的主要產(chǎn)物是可燃的低分子化合物:氣態的氫、甲烷、一氧化(huà)碳,液(yè)態的甲醇、丙(bǐng)酮、乙酸、乙醛等有機物及焦油、溶劑油等,固態的主要是焦炭或(huò)炭黑,可以對這些產品進行(háng)回(huí)收(shōu)利用(yòng)。

同焚燒法(fǎ)一樣,它主要適用(yòng)於(yú)有機廢物的處理,也容易造成二次汙染。目前這一工藝在(zài)工業廢棄物處理上的應用尚不是很普遍。


5.微生物分解技術

微生物(wù)分解技術是指依靠(kào)自然(rán)界廣泛分布的(de)微生物的作用。通過生物轉化,將固體廢物中易(yì)於生(shēng)物降(jiàng)解的有機組分轉化(huà)為腐殖肥料、沼氣或其他化學品,從而達到固體廢物無害化的一種處理方法。這(zhè)一技術的最大優點是(shì)可以回收利用最(zuì)後產品,達到固(gù)體(tǐ)廢物的資源化利用。是一種前景較好的方法。


【清洗(xǐ)產生的廢氣的處理方法(fǎ)】


1.廢氣的種類和危害

廢氣是指化學清洗液與汙垢進行化學反應產生的氣體,也包括清洗原料散發的含有汙染物質的氣體。主(zhǔ)要有以下幾種類型的氣態(tài)汙染物:

(1)含硫(liú)化合物,主要有SO₂、SO₃和H₂S等;

(2)含氮化合物,主要(yào)有(yǒu)NO、NO₂、NH₃等;

(3)碳氧化合物,主要有CO和CO₂;

(4)碳氫化合物,主要有烷烴、烯烴、芳香烴(如苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等)以及雜環、芳香化(huà)合物如萘、蒽、苯並蒽等;

(5)鹵素化合物,主要有含氯化(huà)合(hé)物及含氟化合物(wù),如Cl₂、HCl、HF、SiF₄等。

在上(shàng)述汙染物(wù)中,有的屬於致癌、致畸、致突變類物質,有的屬於劇毒化合物,有的是腐蝕性化合物,有的是(shì)易燃易爆物質,大氣中含有這些汙染物,會對生產、人(rén)身安全與健康及周圍環境造(zào)成危害。

2.大氣汙染物控(kòng)製(zhì)標準

我國的大氣汙染物控製標準包括三部(bù)分:大氣環境質量標準、大氣防護標準、空氣汙(wū)染(rǎn)物排放標準。

(1)大氣環境質量標準

該標準於(yú)1982年製定施行(háng),將(jiāng)大氣(qì)環境質量(liàng)分為三級。一級(jí)標準指為保護自然生態和人群健康,在長期接(jiē)觸情況下,不發生任何危害影響的大(dà)氣質量要求;二級標準指為保(bǎo)護人群健康和(hé)城市、鄉村、動植物,在長期和短期接(jiē)觸情況下,不發生傷害的大氣質量要(yào)求;三(sān)級標準指為(wéi)保護人群不發生急、慢性中毒,保證城市一般動植物(敏感者除外)正常生長的大氣質量要求。大氣環境(jìng)質(zhì)量標準見表8-13。

表8-13大氣環境質量標準

表格P532頁

(2)大氣防護(hù)標準

這是在大氣環境質量標準的基礎上製定的某些有害(hài)化合物的具體(tǐ)數量標準,在此濃度之下,汙染物對人體無直接的、間接的(de)危害及不良影響(xiǎng)。該標(biāo)準(zhǔn)包括(kuò)兩類,即居(jū)民區大氣中有害(hài)物質的最高(gāo)容許排放濃度標準和車間空氣中有害物質的最(zuì)高容許排放濃度標準,分別見表(biǎo)8-14、表8-15。

為了有效地對廢氣(qì)進行治理,除了上述這些控製標準的約束之外,還必須采取嚴(yán)格(gé)的管理措施,嚴(yán)格執行環(huán)境保護法及有關條例,做到有法可依、有(yǒu)法必依(yī)、執法必嚴、違法必究,嚴格控(kòng)製廢氣的達標(biāo)排放,以保護人群健康及生(shēng)命安(ān)全(見表8-16)。

表8-14居民區大氣中有害物質(zhì)的最(zuì)高容許排放濃度(dù)標準

表(biǎo)8-15車間空氣中有害物質的最高容(róng)許排放濃度標(biāo)準

表格P533-535頁

3.廢氣的處理方法

化(huà)學清洗過(guò)程(chéng)產生的氣態汙染物主要有:二氧化硫、氮氧化物、硫(liú)化氫、氟化氫、氯氣、氯化氫、碳氫化(huà)合物等氣體。如(rú)果(guǒ)對這些氣態汙染物不加以嚴格控製(zhì)排放,或不加以無害化處理,任(rèn)其排入大氣之中,勢必對人體(tǐ)健康和大氣環境造成不同程度(dù)的破壞,因此對它們的處理勢在必行。

目前(qián),國內對氣態汙染物的處理方法主要有吸收(shōu)法、吸附法、催化法、燃燒法及冷凝法等。處理方法的選擇取決於有害氣體的化學和物理性質、濃度、排放量、排放標準。

(1)吸收法

當氣一液相接觸時(shí),利用氣體中的不同組分在同一液(yè)體中的溶解度不同,可使氣體中(zhōng)的(de)一種或數(shù)種溶解度大的組分進入到液相中(zhōng),使氣(qì)相中各組分(fèn)的相對濃(nóng)度發生改變,氣體即可得到分離淨(jìng)化,這(zhè)個(gè)過程稱為吸收。吸收法就是根據這一原理,采用適當的液體作為吸收(shōu)劑,使含有害物質(zhì)的廢氣(qì)與其接觸,廢氣中的有害物質被吸收於吸收劑(jì)中而得到淨化的一種處理方法(fǎ)。在吸收(shōu)法中,用來吸收氣體中有害組分的液體叫作吸收劑,被吸收的組分(fèn)稱為吸收質,而吸收了吸收質(zhì)後的液體叫做吸收液(yè)。

在(zài)吸收過程(chéng)中,依據吸收質與吸收劑是否發生化學反應,可將吸收分為物理吸收與化學吸收。前者在吸收過程中(zhōng)發生的是純物理過程,如用水(shuǐ)吸收二氧化碳(tàn)或吸收二(èr)氧化硫等;而後者在吸收過(guò)程中常伴隨有明顯的化學(xué)反應發生,如用堿液吸收(shōu)二氧化碳(tàn)、用酸(suān)液吸收氨(ān)等。化(huà)學反應的存在增(zēng)大(dà)了傳質(zhì)係數和吸收推動力,加大了吸收速率,因而(ér)在處理以氣量大、有害(hài)組分濃度低為特點的各種廢(fèi)氣時,化學吸收的(de)效果要(yào)比單純物理吸收好得(dé)多,因此在用(yòng)吸收法處理氣態汙染物時,大多采用化學吸收法。

吸收法中吸收(shōu)劑的選擇直接影響著吸收的效果。一般來說,所(suǒ)選用(yòng)的吸收劑應該具有如下特點。

a.吸收容量大,即在單位(wèi)體積的吸收劑中吸收有害氣體的數量要大;

b.選擇性高,即對(duì)有害氣體選擇吸收(shōu)能力要強;

c.飽和蒸氣壓低,以減少因揮發而引起的吸(xī)收劑的損耗;

d.沸點要適宜,尤其是在需要采用蒸館法除去吸(xī)收劑(jì)中積累的雜質(zhì)時,過高的沸點將給蒸館帶來操作困難;

e.其(qí)他性質,如粘度要小,熱穩(wěn)定性要高,腐蝕性要小,以及應廉(lián)價易得。

根據上述原則,吸收法中常用的吸收劑(jì)包(bāo)括(kuò)水、堿液、酸液、有(yǒu)機(jī)溶劑等(děng)。水適用於去除溶於水的有(yǒu)害氣體,如氯化氫、氨、二氧化硫、氧化氫等;堿液(如燒堿溶液、石灰乳、氨水等)適用於去除(chú)酸性氣體,如二氧化硫、氮氧化物、硫化氫等;酸液(如硫(liú)酸溶液)主要用於堿性氣體(tǐ)如氨的(de)去除;有機溶劑(如碳酸丙(bǐng)烯酯、N-甲基吡咯烷酮、甲醇等)可有效地去(qù)除廢氣中的(de)二(èr)氧化碳和硫化氫。

吸收法由於具有效率高、應用範圍廣等特點,已廣泛用於有害氣體的處理,如含SO₂、H₂S、HF和NOx等(děng)的廢氣,都可以(yǐ)用吸收法淨(jìng)化。但由於吸收是將氣體中的有害氣體物質轉移(yí)到吸收(shōu)劑中,因此還要對吸收液進行處理,否則容易引起二(èr)次汙染。

(2)吸附法

由於(yú)固體表麵上存在著未(wèi)平衡的分子引力或化學鍵力,因此當其與氣體接觸時,就能(néng)吸(xī)引氣體分子,使其濃集在固體表麵上,這種現象稱為吸附。

吸附(fù)法(fǎ)就是利用固體表麵的這種性質,使廢氣與大表麵多(duō)孔性固體(tǐ)物質相接觸,將廢氣中的有害組分吸附在固體表麵上,使其與氣體混合物分離,達到淨化(huà)目的的一種方法。具有(yǒu)吸附(fù)作用的固體物質稱為吸(xī)附劑,被吸附的氣體組分稱為吸附質。根據吸附作用力的不同,吸附可(kě)分為物理吸附與化(huà)學吸附。前者是分子間力作用的結果,後者則是固體表麵分子與(yǔ)氣體分子間形成了化學鍵的結果。當前的吸附治理大多應用(yòng)物理吸附。

同吸收法一樣,如何合(hé)理(lǐ)選擇與利用高效吸附劑,對提高吸附法的(de)效果起著關鍵作用。通常,吸附法中(zhōng)所使用的吸附劑應具(jù)有以下一些特點。

a.大的比表麵積和孔隙率;

b.良好的(de)選擇(zé)性;

c.吸附能力強,吸附容量大;

d.易於再生;

e.機械(xiè)強度大,化學穩(wěn)定性強,熱穩定性好,耐磨損,壽命長;

f.廉價易(yì)得。

吸附淨化法的淨化效率高,特別是對低濃度氣體(tǐ)仍具有很強的(de)淨化能力。因此,吸附法特別適用於排放標準要求嚴格或有害物濃度(dù)低,用其他方法達不到淨化要求的氣體淨化,常作為深度淨化手段或在聯合(hé)應用(yòng)幾(jǐ)種方法的最終(zhōng)控(kòng)製手段。

(3)催化法

催(cuī)化法淨化氣態汙染物是利用催(cuī)化劑的催化作(zuò)用(yòng),使(shǐ)廢(fèi)氣中的有(yǒu)害(hài)組分發生化學反應,並轉化為無害物質或(huò)易於處理和回收利用(yòng)的物質的一種方法。

催化法包(bāo)括催化氧化和催化還原兩種方法,主要用於SO₂和NOx的去除。該法淨化效(xiào)率高,淨化效(xiào)率受廢(fèi)氣中汙染物濃度的影響較小,而且在治理過程中無需將汙染物(wù)與主氣流分離,可直接將主氣流中的有害物轉化為無(wú)害物,避免了二(èr)次汙染。但所(suǒ)用催化劑價格(gé)往往比較昂(áng)貴,操作要(yào)求較高,廢氣中的有害物質很難作為有用物質進行回收,是該法存在的缺點。

(4)燃燒法

燃燒是伴隨有(yǒu)光和熱的激烈化學反應過程,在有氧存在的條件下,當混合氣體中可燃組分濃度在燃(rán)燒(shāo)極限範圍內時,一經(jīng)明火點燃,可燃組分即可進行燃燒(shāo)。燃燒法是把含有(yǒu)可燃有害(hài)組(zǔ)分的(de)混合(hé)氣體加熱到一定溫度(dù)後,使組分與氧反應,進行燃燒;或在高溫下氧化分解,從而使有(yǒu)害組分轉化為(wéi)無害物質。該方法主要用(yòng)於碳氫化合物、一(yī)氧(yǎng)化碳、瀝青煙、黑煙等有害物質的淨化處理。使(shǐ)用中的燃(rán)燒淨化方法有三種,即直接燃燒、熱(rè)力燃燒和(hé)催化燃燒(shāo),分別介紹如(rú)下:

a.直接燃燒將廢氣中(zhōng)的可(kě)燃有害組分當作燃料直接燃燒掉,因此隻適用於淨化含可燃性組分濃度較高,或有害組分燃(rán)燒時熱值較高的廢(fèi)氣。該法安全、簡單(dān)、成(chéng)本(běn)低,但不能回(huí)收熱能。

b.熱力燃燒熱力燃燒是利用輔助燃料燃燒(shāo)放出的熱量,將(jiāng)混合氣體加熱(rè)到(dào)要(yào)求(qiú)的溫度,使可燃的有害物質進行高溫分解(jiě)變為無害物質。熱力燃燒可(kě)用於可燃性有機物含量較低的廢氣及燃燒熱值低的廢氣治(zhì)理,可同時(shí)去除有機物及超微細顆(kē)粒。其結構簡單,占用(yòng)空間小,維修費用低,但操(cāo)作費(fèi)用高,有回火及火災的可能性。

c.催化燃燒在催化劑的存在下,廢氣中可燃組分能在較低(dī)的(de)溫度下進行燃燒反應,這種方法(fǎ)能節約燃料的預熱,提高反應速度,減少反應器的(de)容積,提高一種或幾種反應物與另一種或幾種(zhǒng)反應(yīng)物的相對轉化率。

催化燃燒的主要優點是操作溫度低,燃料消耗低,保溫要求不(bú)嚴格,能減少(shǎo)回(huí)火及火災(zāi)危險。但催化劑較貴(guì),需要再生,基建投資高,而巨大顆粒物及(jí)液滴應預先除(chú)去,不能用於易使催化劑中(zhōng)毒(dú)的(de)氣(qì)體(tǐ)。

總之(zhī),燃燒法工藝比較簡單(dān),操作(zuò)方便,可回收燃燒後的(de)熱量,但不能(néng)回收(shōu)有用物質,並容(róng)易造成二次汙染。

(5)冷凝法

物質在不同溫度下具有不同的飽和蒸氣壓,利用這一性質,采用降低係統溫度或提高係(xì)統壓力,使處於蒸氣狀態的汙染物冷凝並從廢氣中分離出來的過程稱為冷凝法。

冷凝法對廢氣(qì)的淨化程度與冷卻溫度有關,冷卻溫度愈低,對易(yì)凝結組分的清除程度愈高。從理論上(shàng)說,冷凝法可以達到很高的(de)淨化程度(dù),但要達到這種程度,除需用水對廢氣進行冷卻外,還需用(yòng)冷凍劑進行(háng)冷凍,能量(liàng)消耗大,對設備要求也高,在經濟上是十分(fèn)不(bú)合算的。因此,冷凝法隻適用於處理高濃度(10-²以上)的有(yǒu)機廢氣,常用做吸附、燃燒等方法淨化高濃度廢氣的前處理,以減輕這些方(fāng)法的負荷。

總的說來,冷凝法的設備簡單,操作方便,並可回收(shōu)到純度較高的產物,因此也成為(wéi)氣態汙(wū)染物治理的主要方法之一。


噪聲的控製

化學清洗(xǐ)中使用(yòng)蒸氣作混合式加熱時,可產生很強的噪聲,循(xún)環泵的噪聲也很強。為保(bǎo)護化學清洗操作人員的健康,保護環境,應盡量降低化學清洗作(zuò)業的(de)噪聲(shēng)。

1.噪聲與噪聲源

噪(zào)聲是各種頻率和不同(tóng)強度的聲音無序的組合,它使人感到不快、難以忍受。噪聲和水、氣、渣的汙染一樣對(duì)人體有害並致病(bìng)。長期接觸噪聲使聽力下降,嚴(yán)重時可引(yǐn)起耳聾。噪聲可引起神經(jīng)係統疾病,如頭痛、眩暈、煩躁、失眠、心悸,甚(shèn)至可引起消化係統紊亂。

化學清洗中的噪聲(shēng)源首推(tuī)混合式蒸氣加熱器的氣流振動噪聲-其強度可達90~100dB(A)。大容量多級循環泵的噪(zào)聲級也超過90dB(A)。其他如攪拌用(yòng)空氣壓縮機、酸堿液傳輸泵、通風換氣(qì)風機、臨時清洗管道的振道、水力噴射器(qì)和加熱蒸氣引(yǐn)起的水衝擊等,都可(kě)產生(shēng)超出標準的噪聲。

2.噪聲(shēng)的防(fáng)治(zhì)

(1)對化學清洗操作人員的防護

嚴格按照《工業企業噪聲衛生標準》中的規定時間限製化學清洗人員接(jiē)觸噪(zào)聲的時間,是保障清(qīng)洗人員身體(tǐ)健康的主要措施。人們(men)處在(zài)強(qiáng)烈噪聲環境中,可(kě)感覺到刺耳、不舒服,會(huì)出現耳鳴與暫時(shí)性聽力下降,如果脫離噪聲(shēng)環境,進入安靜(jìng)的處所休息,上述不(bú)快感可立即消失,十(shí)幾分鍾內聽力會恢複,這是人體的自然(rán)適應能力,是一種生理性(xìng)的保護。

因此,化學(xué)清洗作業區應距(jù)噪聲區盡量(liàng)遠,在噪聲區值班的人員應定時輪換。在強噪聲區作(zuò)業時,應該戴專用的防噪聲耳塞或耳罩,防止內耳受損(sǔn)傷。

(2)噪聲的控製與治理

在配置化學清(qīng)洗設備(bèi)時,必須選用(yòng)噪聲合格的產品。許多(duō)機電產品如泵、電(diàn)動(dòng)機、風機、空氣壓縮機等噪聲值相差很大(dà),它們疊加的後(hòu)果(guǒ)嚴重。各(gè)種設備均應選取噪聲合格(gé)的產品,以使作業區聲級大幅度下降。

盡量釆用表麵式加熱器,以消除(chú)氣(qì)流的(de)強大噪聲(shēng)。如果使用(yòng)蒸氣混合式加熱器,必須配置消聲器。對泵、電動機、風(fēng)機、空氣壓縮機等強噪聲源,可使用隔聲罩封隔。清洗現場的操作人員和化(huà)驗人員應在隔音間中作業,專業的清洗隊伍(wǔ)應設置可移動運輸(shū)的隔音(yīn)操作台和(hé)隔音化驗室。

為防止化(huà)學清洗作業(yè)的噪聲影響被清洗設備的周圍環境,使(shǐ)業(yè)主的環境(jìng)噪聲超標,應在化(huà)學清洗作業區周圍,對被清洗(xǐ)設備用(yòng)聲屏障隔離。使用聲屏障遮擋良好時,可使區域外噪聲下降5〜10dB(A)。

按照《工業企業噪聲控製設計標準》處理化學(xué)清洗設備係統,可保證其噪聲級合格(表8-17)。

表8-17工業企業(yè)噪聲衛生標準

表格P539頁

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